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Satellite constellation design with genetic algorithms based on system performance
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作者 Xueying Wang Jun Li +2 位作者 Tiebing Wang Wei An Weidong Sheng 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2016年第2期379-385,共7页
Satellite constellation design for space optical systems is essentially a multiple-objective optimization problem. In this work, to tackle this challenge, we first categorize the performance metrics of the space optic... Satellite constellation design for space optical systems is essentially a multiple-objective optimization problem. In this work, to tackle this challenge, we first categorize the performance metrics of the space optical system by taking into account the system tasks(i.e., target detection and tracking). We then propose a new non-dominated sorting genetic algorithm(NSGA) to maximize the system surveillance performance. Pareto optimal sets are employed to deal with the conflicts due to the presence of multiple cost functions. Simulation results verify the validity and the improved performance of the proposed technique over benchmark methods. 展开更多
关键词 space optical system non-dominated sorting genetic algorithm(NSGA) Pareto optimal set satellite constellation design surveillance performance
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基于多目标粒子群-遗传混合算法的高速球轴承优化设计方法 被引量:1
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作者 杨文 叶帅 +2 位作者 姚齐水 余江鸿 胡美娟 《机电工程》 北大核心 2025年第2期226-236,共11页
目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多,对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高,对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构,提升其服役性能,以新能源汽车电驱系统6206轴承为例,提出... 目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多,对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高,对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构,提升其服役性能,以新能源汽车电驱系统6206轴承为例,提出了一种基于多目标粒子群-遗传混合算法的球轴承结构优化设计方法。首先,建立了以轴承最大额定动载荷、最大额定静载荷和最小摩擦生热率为目标函数的优化数学模型;然后,利用多目标粒子群算法(MOPSO)的全局搜索能力和改进非支配排序遗传算法(NSGA-II)的进化操作,引入粒子寻优速度控制策略、交叉变异策略和罚函数机制,解决了带约束优化问题求解和局部最优问题,增强了算法的收敛速度和解集探索能力;最后,在特定工况下对轴承结构进行了优化,采用层次分析法,从Pareto前沿中优选了内外圈沟曲率半径系数、滚动体数量、滚动体直径和节圆直径的最优值。研究结果表明:在16 kN径向载荷、15 000 r/min的高转速工况下,以新能源汽车电驱系统6206型深沟球轴承为例进行了分析,结果显示,优化后的轴承接触应力下降了21.2%,应变下降了25.6%,摩擦生热下降了16.7%,体现了该方法在收敛性能、寻优速度等方面的优势。该优化设计方法可为球轴承的工程应用提供有价值的参考。 展开更多
关键词 高速球轴承结构设计 多目标粒子群-遗传混合算法 改进非支配排序遗传算法 优化设计目标函数 层次分析法 6206型深沟球轴承
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考虑有限AGV运输资源的柔性作业车间调度研究
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作者 张国辉 蔡翌豪 +2 位作者 李志霄 郭胜会 张海军 《中国机械工程》 北大核心 2025年第8期1811-1823,共13页
针对智能制造环境中有限自动导引车(AGV)运输资源的柔性作业车间调度问题,以最小化最长完工时间、总能耗和工件的交货期惩罚值为目标,建立有限AGV运输资源的集成调度模型。提出一种改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),针对集成调度模型... 针对智能制造环境中有限自动导引车(AGV)运输资源的柔性作业车间调度问题,以最小化最长完工时间、总能耗和工件的交货期惩罚值为目标,建立有限AGV运输资源的集成调度模型。提出一种改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),针对集成调度模型构建三段式编码方案,设计三种初始化规则提高初始种群的质量和多样性。结合关键路径,提出一种改进的变邻域搜索以增强算法的局部搜索能力。实验部分采用多种评价指标与其他算法进行对比,实验结果表明:在不同规模标准测试算例和航空企业实际生产案例下,所提算法均能有效求解有限AGV运输资源的集成调度问题。同时分析不同AGV数量下集成调度模型的有效性,得出柔性作业车间中AGV数量符合边际效应递减规律的结论,为实际制造车间配置AGV提供了参考。 展开更多
关键词 有限运输资源 改进的非支配排序遗传算法 柔性作业车间调度问题 自动导引车
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考虑洪灾伤员心理剥夺的救护车多目标调度模型与算法
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作者 吴琪 刘勇 +1 位作者 马良 武嘉伟 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第7期31-39,共9页
为减轻灾害导致的人员伤亡和经济损失,最小化伤员救助最大时间、救护车最迟服务时间标准差和伤员心理总剥夺成本,综合考虑伤员心理剥夺因素,构建多目标救护车应急救援调度优化模型,结合模型非确定性多项式(NP)难的特性,设计改进的第三... 为减轻灾害导致的人员伤亡和经济损失,最小化伤员救助最大时间、救护车最迟服务时间标准差和伤员心理总剥夺成本,综合考虑伤员心理剥夺因素,构建多目标救护车应急救援调度优化模型,结合模型非确定性多项式(NP)难的特性,设计改进的第三代非支配排序遗传算法(INSGA-Ⅲ),采用多染色体分层编码策略及动态交叉变异方法,以2019年江西省赣州市兴国县洪灾为例,对比INSGA-Ⅲ与第三代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)、第二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),开展救护车数量和相对剥夺成本系数的灵敏度分析,并验证模型和算法的有效性。结果表明:最小化伤员救助的最大时间为9.234 h,最小化救护车的最迟服务时间标准差为13.156 min,最小化伤员心理总剥夺成本为1729.001。伤员的心理相对剥夺成本系数控制在0.3,配置500辆救护车,能有效提高救援的时效性和公平性。 展开更多
关键词 洪涝灾害 伤员心理 救护车 多目标优化 应急救援 改进的第三代非支配排序遗传算法(INSGA-Ⅲ)
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基于二次优化的T-R^(n)型多基地声纳部署方法
5
作者 付留芳 许林周 +2 位作者 周明 董晓明 寇祝 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第5期1600-1608,共9页
如何以较少的接收节点实现对监控区域的全覆盖是T-R^(n)多基地声纳部署的核心问题。本文将双基地声纳探测范围近似为两个圆,将监控区域离散为接收节点可选位置,提出改进的第二代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algor... 如何以较少的接收节点实现对监控区域的全覆盖是T-R^(n)多基地声纳部署的核心问题。本文将双基地声纳探测范围近似为两个圆,将监控区域离散为接收节点可选位置,提出改进的第二代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)以得到更优的Pareto前沿实现一次优化,基于效费比门限确定了接收节点数,将接收节点数最少覆盖率最大的双目标优化问题简化为确定数量接收节点覆盖率最大的单目标优化问题,采用考虑了Delaunay三角空洞修复的虚拟力算法对接收节点进行二次部署位置优化。仿真结果表明,所提方法能够确定覆盖一定矩形区域所需节点数量,并通过优化部署基本实现全覆盖的目的。 展开更多
关键词 多基地声纳 优化部署 改进的第二代非支配排序遗传算法 Delaunay三角空洞修复
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基于混合策略的资源转移时间费用型重复性建设项目调度问题
6
作者 邹豪波 周国华 杨力 《运筹与管理》 北大核心 2025年第1期62-68,共7页
基础设施建设项目多具备位置分布广、内容重复性高的特点,资源在重复单元间进行转移所产生的时间和费用成本会对计划造成较大影响。本文改变以工作组为单位的资源配置思路,充分考虑单元间的资源转移费用和资源冗余产生的闲置费用;设计... 基础设施建设项目多具备位置分布广、内容重复性高的特点,资源在重复单元间进行转移所产生的时间和费用成本会对计划造成较大影响。本文改变以工作组为单位的资源配置思路,充分考虑单元间的资源转移费用和资源冗余产生的闲置费用;设计融合序贯博弈和非支配排序的混合策略,求解成本更低的施工顺序和资源转移路径组合;设计自适应精英保留、交叉和变异策略,形成改进遗传算法(AEIAGA)对问题进行求解。在仿真分析环节,以某铁路标段的桥梁下部工程为实例进行计算后发现:1)不考虑资源转移成本的方案与实际情况相差较大,需对计划进行大幅调整才能满足工程需求;2)资源转移成本的引入会对施工顺序造成较大影响,生成的结果更倾向于在转移成本较低的单元间进行资源转移;3)在考虑实际资源转移成本的情况下,混合策略的运用能够有效降低项目工期和总费用;4)本文针对遗传算法进行的改进能够取得明显效用。 展开更多
关键词 重复性建设项目 资源转移成本 序贯博弈 非支配排序 改进遗传算法
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洪涝灾害下考虑受灾点差异的应急物资分配-配送优化 被引量:1
7
作者 刘长石 万城 +2 位作者 王凤 刘光洪 陈宝玺 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第3期335-345,357,共12页
洪灾具有突发性,应急部门在灾害初期存在应急物资缺乏的情况,同时,洪灾各受灾点的灾情与受灾群体具有差异性,对应急物资的需求量和需求紧迫度各不相同。为此,本文运用熵权法评估各受灾点的风险等级,以所有受灾点的痛苦感知总和最小为目... 洪灾具有突发性,应急部门在灾害初期存在应急物资缺乏的情况,同时,洪灾各受灾点的灾情与受灾群体具有差异性,对应急物资的需求量和需求紧迫度各不相同。为此,本文运用熵权法评估各受灾点的风险等级,以所有受灾点的痛苦感知总和最小为目标构建应急物资分配模型;在此基础上,以总配送时间最短和所有受灾点的痛苦感知成本之和最小为目标构建卡车与冲锋艇协同配送应急物资的路径规划模型,并根据两个模型的特性分别设计蚁群算法和改进非支配排序遗传算法求解。根据2024年湖南省平江县洪灾数据设定场景,求解受灾点差异情景下的应急物资分配-配送方案。与等比例分配策略相比,考虑受灾点差异的应急物资分配方法可使所有受灾点的痛苦感知总和降低72.24%,更具合理性;与多目标人工蜂群算法比较,改进非支配排序遗传算法按照受灾点风险等级规划应急物资配送路径,使总配送时间和总痛苦感知成本分别减少3.96%和21.78%,有效提升了洪灾救援效果。 展开更多
关键词 物流工程 路径规划 改进非支配排序遗传算法 应急物资分配-配送
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考虑序列相关准备时间的多条阻塞混流装配线排序问题研究
8
作者 李梦琪 董绍华 《机电工程》 北大核心 2025年第10期1948-1959,共12页
为解决某防爆机器人企业当前存在的装配线拥堵、生产效率低等问题,在传统混流装配线排序问题的基础上,对考虑序列相关准备时间的多条阻塞混流装配线的排序问题(MBMMALSP-SDST)进行了研究。首先,以最小化最大完工时间和最小化总换装时间... 为解决某防爆机器人企业当前存在的装配线拥堵、生产效率低等问题,在传统混流装配线排序问题的基础上,对考虑序列相关准备时间的多条阻塞混流装配线的排序问题(MBMMALSP-SDST)进行了研究。首先,以最小化最大完工时间和最小化总换装时间为优化目标,建立了双目标数学模型;然后,采用基于Pareto的改进人工蜂群算法(IPABC)对上述模型进行了求解,算法采用了基于装配线的二维编码方式,在初始化阶段采用混合启发式规则生成了初始蜂群。在蜂群的各个阶段分别采用邻域搜索、改进优先操作交叉、破坏重建策略等方式对解空间进行了探索;最后,以某防爆机器人企业为案例,针对考虑序列相关准备时间的多阻塞混流装配线的排序问题,将IPABC算法与改进遗传算法(INSGA-II)、改进蚁群算法(IACO)等的求解结果进行了比较。研究结果表明:IPABC算法相比于对比算法在目标1的平均优化率为16.26%,在目标2的平均优化率为18.73%,IPABC算法具有较好的收敛性和支配性。该实验结果验证了IPABC算法在求解多条混流装配线排序问题时具有一定的优越性。 展开更多
关键词 多混流装配线排序 双目标优化 基于Pareto的改进人工蜂群算法 改进非支配排序遗传算法 改进蚁群算法 考虑序列相关准备时间的多条阻塞混流装配线的排序问题
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基于救援效用的洪灾物资配送与灾民转移路径规划
9
作者 刘长石 万城 +2 位作者 王凤 陈宝玺 岳俊羽 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第5期320-332,共13页
应急物资配送与受困灾民转移是洪灾救援工作的核心问题。为科学衡量运载工具在不同时间抵达需求点产生的实际救援效果,将救援效用理念引入洪灾应急物资配送与灾民转移的协同路径规划。综合考虑卡车与冲锋艇的不同适用场景,受灾点预期救... 应急物资配送与受困灾民转移是洪灾救援工作的核心问题。为科学衡量运载工具在不同时间抵达需求点产生的实际救援效果,将救援效用理念引入洪灾应急物资配送与灾民转移的协同路径规划。综合考虑卡车与冲锋艇的不同适用场景,受灾点预期救援时间及运载工具的行驶速度、数量与容量等因素,以总救援时间最短和总救援效用最大为目标构建应急物资配送与灾民转移的协同路径规划模型,并根据模型特性设计一种改进非支配排序遗传算法求解。采用2024年江西省南昌市洪涝灾害数据开展实验,结果表明,本文方法能有效开展洪灾应急物资配送与灾民转移的协同路径规划,与先转移灾民后配送应急物资的救援策略以及先配送应急物资后转移灾民的救援策略相比较,本文救援策略可使总救援时间分别节省138 min和123 min,总救援效用分别超过108.2单位和77.5单位。 展开更多
关键词 物流工程 路径规划 改进非支配排序遗传算法 应急物资配送 灾民转移
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中转时间不确定下冷藏集装箱多式联运路径优化研究
10
作者 王彦 王则恺 +1 位作者 宋美霞 方力萱 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第5期124-134,共11页
伴随冷链物流市场快速发展与冷藏集装箱多式联运重要性提升,针对冷链物流中冷藏集装箱多式联运的中转时间不确定性问题,本文构建一个以运输总成本最小化和时间效率比最大化为目标的多目标路径优化模型。采用三角模糊数表征中转时间不确... 伴随冷链物流市场快速发展与冷藏集装箱多式联运重要性提升,针对冷链物流中冷藏集装箱多式联运的中转时间不确定性问题,本文构建一个以运输总成本最小化和时间效率比最大化为目标的多目标路径优化模型。采用三角模糊数表征中转时间不确定性,通过机会约束规划实现模糊模型向确定性模型的转化。此外,本文设计了一种自适应交叉与变异概率的改进非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对模型进行求解,并与传统的NSGA-Ⅱ算法进行对比。结果表明:本文模型能够有效降低运输成本,提高运输时效性,改进的NSGA-Ⅱ算法在解集规模和收敛速度方面表现出显著优势,较传统算法分别提升16.2%和21.7%。进一步对铁路运价进行灵敏度分析显示:当铁路运价降低至40%时,运输方式全部转为铁路运输,此时运输总成本降低19.8%,时间效率比提升49.0%。本文为冷链物流企业提供了科学的路径选择决策支持,有助于应对中转时间不确定性挑战,优化冷藏集装箱多式联运路径。 展开更多
关键词 综合运输 路径优化 改进的第二代非支配排序遗传算法 冷藏货物 中转时间不确定
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基于改进离散狼群算法的绿色产品族配置设计方法
11
作者 赖荣燊 张航 +1 位作者 高波 闫高强 《机械设计》 北大核心 2025年第9期77-85,共9页
为解决绿色产品族配置设计中的多目标优化问题,基于兼顾绿色性能和产品族成本的绿色产品族配置设计数学模型,通过模拟狼群捕食行为和种群更新方式,提出面向绿色产品族配置设计优化问题的改进离散狼群算法(IDWPA)。针对绿色产品族配置设... 为解决绿色产品族配置设计中的多目标优化问题,基于兼顾绿色性能和产品族成本的绿色产品族配置设计数学模型,通过模拟狼群捕食行为和种群更新方式,提出面向绿色产品族配置设计优化问题的改进离散狼群算法(IDWPA)。针对绿色产品族配置设计问题的组合优化特点,对狼群智能行为进行离散化操作,设计不可行解的修复和淘汰机制,引入带精英策略的非支配排序方法对人工狼进行分类和更新。以电动剪刀产品族为例,应用改进离散狼群算法和非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对配置优化问题进行求解和比较,验证所提算法的有效性。结果表明:所提算法在解集质量表现方面更优,能有效平衡绿色性能与产品族总成本,并为绿色产品族配置设计提供可靠的优化工具。 展开更多
关键词 产品族 绿色性能 配置设计 改进离散狼群算法 非支配排序遗传算法
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航班波运行下多目标时隙二次分配的改进NSGA-Ⅱ算法
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作者 陈可嘉 陈锦涛 《运筹与管理》 北大核心 2025年第3期23-29,I0009-I0012,共7页
对枢纽机场中航班波运行模式下的时隙二次分配问题进行协同决策,能够有效地提高机场的运行效率并降低航班延误所造成的航空公司及旅客的成本损失。本文首先以旅客总延误成本最小化作为效率性目标,引入经济学中的基尼系数作为公平性目标... 对枢纽机场中航班波运行模式下的时隙二次分配问题进行协同决策,能够有效地提高机场的运行效率并降低航班延误所造成的航空公司及旅客的成本损失。本文首先以旅客总延误成本最小化作为效率性目标,引入经济学中的基尼系数作为公平性目标,构建双目标时隙二次分配模型。其次,设计改进的非支配排序遗传算法(NSGA-II)获得Pareto解集,其中引入重复个体控制策略及邻域搜索策略来增强算法的寻优性能。最后,以某枢纽机场的航班运行数据作为算例,实验证明改进的NSGA-II算法在解的个数和质量上明显更优。该研究结果可以为航空公司减少航班延误提供理论和技术支持。 展开更多
关键词 时隙二次分配 航班波 协同决策 多目标优化 改进非支配排序遗传算法
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考虑恶化效应的绿色可重入混合流水车间调度
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作者 周颂凯 马继东 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第8期3161-3171,共11页
在实际生产过程中,随着设备运行时间的增长,设备性能会逐渐下降,导致加工时间延长。对此,针对考虑恶化效应的可重入混合流水车间调度问题,提出一种改进的非支配排序遗传算法(improved nondominated sorting genetic algorithmⅡ,INSGA-... 在实际生产过程中,随着设备运行时间的增长,设备性能会逐渐下降,导致加工时间延长。对此,针对考虑恶化效应的可重入混合流水车间调度问题,提出一种改进的非支配排序遗传算法(improved nondominated sorting genetic algorithmⅡ,INSGA-Ⅱ)。首先,构建以最大完工时间和加工能耗为优化目标的数学模型;其次,结合问题的特点,在算法采用基于工件序列的编码方式,并设计一种考虑恶化效应的节能调度解码方法;再次,为了提高种群的多样性设计多种变异算子,通过算法参数的自适应调整避免算法陷入局部最优,并设计变邻域搜索策略强化了算法的局部搜索能力;最后,通过与其他算法比较,在10个不同规模的实验算例中验证了所提算法具有较高的解集质量,同时也有较好的多样性和收敛性。 展开更多
关键词 设备性能 恶化效应 改进的非支配排序遗传算法(INSGA-Ⅱ) 可重入混合流水车间 节能调度
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提升光储充电站运行效率的多目标优化配置策略 被引量:9
14
作者 易建波 胡猛 +2 位作者 王泽宇 胡维昊 黄琦 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期100-109,共10页
光储充电站的运行效率直接影响到其经济效益及电网侧的电能质量。针对在进行容量配置时对运行效率考虑不足会导致非必要的电能损耗,文中提出一种提升光储充电站运行效率的多目标优化配置策略。通过分析光储充电站变换器与内源线路功率... 光储充电站的运行效率直接影响到其经济效益及电网侧的电能质量。针对在进行容量配置时对运行效率考虑不足会导致非必要的电能损耗,文中提出一种提升光储充电站运行效率的多目标优化配置策略。通过分析光储充电站变换器与内源线路功率损耗对于运行效率的影响,提出充电站的运行效率评估指标与计算方法,并讨论光储充电站运行效率对其容量配置的影响。建立以充电站经济效益、运行效率、电网侧峰谷供电功率补偿能力最佳为优化目标的多目标容量优化配置策略。针对优化目标特性,提出一种改进二代非支配排序遗传算法得到优化策略求解方法。选取中国西南地区某典型光储充电站运营场景,通过算例验证了优化策略的有效性与优越性。 展开更多
关键词 光储充电站 运行效率 容量优化配置 多目标优化 改进非支配排序遗传算法
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低碳视角下多式联运网络设计优化问题研究 被引量:5
15
作者 张得志 万卓群 +2 位作者 李双艳 周赛琦 宾松 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1793-1804,共12页
网络设计与低碳补贴激励措施,是推进多式联运可持续发展的重要途径。基于此,从低碳视角研究水陆联运网络设计优化与补贴模式问题,考虑政府管理部门与物流用户的互动博弈行为,构建基于双层规划的水陆联运物流网络优化模型。该模型中上层... 网络设计与低碳补贴激励措施,是推进多式联运可持续发展的重要途径。基于此,从低碳视角研究水陆联运网络设计优化与补贴模式问题,考虑政府管理部门与物流用户的互动博弈行为,构建基于双层规划的水陆联运物流网络优化模型。该模型中上层规划(政府层)确定网络扩容投资决策及其补贴方案,从而最小化扩容投资与低碳补贴总成本,以及系统中碳排放量;下层模型(物流用户)则是基于广义费用的用户均衡分配模型。针对上述双层优化模型的特点,设计了基于相继平均配流算法(MSA)的改进快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)。以长江经济带中游地区的水陆联运物流网络为例,进行相应的实证研究,验证上述优化模型及算法的有效性;并且,在对网络进行扩容投资的情况下,对比4种补贴方案,即1)对铁路及水运弧段按固定值进行补贴;2)不进行补贴;3)不同地区的铁路及水运弧段的补贴不同;4)补贴值随机连续。研究结果表明:扩容投资可以减少网络中的超载弧段数量,同时提升网络性能;对铁路及水运弧段进行运输补贴能有效降低碳排放量;若政府关注预算限制,则倾向于按固定值补贴的方案;若更重视碳减排效果,则倾向于采取不同地区不同补贴值的方案。 展开更多
关键词 多式联运 物流网络设计 双层规划模型 改进非支配排序遗传算法 实证研究
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基于智能优化算法的高频变压器电磁结构优化设计 被引量:6
16
作者 赵志刚 白若南 +2 位作者 陈天缘 贾慧杰 刘朝阳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期5610-5625,共16页
高频变压器(HFT)作为电力电子变换器等功率变换装备的核心部件,其优化设计是实现高功率密度、高效率和高可靠性的重要环节。为有效解决高频条件下显著的涡流效应和复杂紧凑的结构使变压器损耗难以准确计算、针对绝缘设计裕量不足的问题... 高频变压器(HFT)作为电力电子变换器等功率变换装备的核心部件,其优化设计是实现高功率密度、高效率和高可靠性的重要环节。为有效解决高频条件下显著的涡流效应和复杂紧凑的结构使变压器损耗难以准确计算、针对绝缘设计裕量不足的问题,本文提出计及高频效应和结构效应的电磁场建模方法,构建了高频变压器多目标协同优化设计方案。首先建立了低成本与高效率兼备的磁心损耗计算模型。其次,根据面积等效原理推导了考虑绕组结构效应的近似Dowell模型,实现绕组损耗的高精度计算。然后提出了考虑绕组端部效应和频率影响的漏感计算模型,减小漏感对于结构和频率的依赖性。在此基础上,采用一种新型多重绝缘结构,提高绕组间的绝缘耐压水平。最后,基于改进的非支配排序遗传算法(INSGA-Ⅱ)和自由参数扫描法建立了高频变压器的优化设计流程,根据筛选的最优设计方案研制了一台高频变压器样机。 展开更多
关键词 高频变压器 自由参数扫描法 改进的非支配排序遗传算法(INSGA-Ⅱ) 优化设计 结构效应
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基于动态双种群NSGA2算法的分布式柔性作业车间调度研究 被引量:2
17
作者 汪豪 谢辉 李艳武 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第12期2252-2260,共9页
在分布式柔性作业车间多目标调度问题的求解过程中,存在调度规模大、多个目标难以协调等缺陷。针对上述缺陷,提出了一种改进的非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA2),并对分布式柔性作业车间多目标调度问题进行了求解。首先,建立了以完工时间、... 在分布式柔性作业车间多目标调度问题的求解过程中,存在调度规模大、多个目标难以协调等缺陷。针对上述缺陷,提出了一种改进的非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA2),并对分布式柔性作业车间多目标调度问题进行了求解。首先,建立了以完工时间、机器负荷、能耗为优化目标的分布式柔性作业车间多目标调度模型;然后,基于帕累托(Pareto)等级特点设计了一种动态双种群搜索策略和种群划分机制,以替代传统的选择操作,并对每个种群采用了不同的搜索策略;针对关键工厂,在第二个种群中设计了局部搜索策略,基于Pareto等级的支配关系设计了Q学习的状态、奖励函数,采用Q学习对双种群的数量比例进行了自适应调整;最后,采用扩展的基准算例对该改进算法的有效性进行了验证,并将其与其他算法进行了对比分析。研究结果表明:采用动态双种群搜索策略改进的NSGA2算法能有效保持种群多样性,且不易陷入局部最优,提高了算法的求解质量。该改进算法与传统NSGA2算法相比,多样性评价指标平均提高了15.34%,收敛性评价指标平均提高了76.37%,证明了该算法在解决分布式柔性作业车间多目标调度问题上的优越性。 展开更多
关键词 柔性作业车间调度问题 分布式多目标柔性作业车间 车间多目标调度问题求解 帕累托等级 改进非支配排序遗传算法Ⅱ 动态双种群搜索策略 Q学习
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基于改进NSGA2-FLC的饱和含水燃油多目标优化控制
18
作者 刘林盛 王彬 +1 位作者 彭炬 叶志锋 《航空发动机》 北大核心 2024年第6期125-131,共7页
为了解决在燃油结冰适航试验饱和含水燃油制备中,燃油与导热油之间温差过大易导致热交换器壁面结冰问题,提出一种将改进第2代非支配排序多目标优化算法(NSGA2)最优个体输入模糊控制器(FLC)进行动态优化的多目标优化方法,实现对饱和含水... 为了解决在燃油结冰适航试验饱和含水燃油制备中,燃油与导热油之间温差过大易导致热交换器壁面结冰问题,提出一种将改进第2代非支配排序多目标优化算法(NSGA2)最优个体输入模糊控制器(FLC)进行动态优化的多目标优化方法,实现对饱和含水燃油温度的精确控制。基于热液和两相流管路模型搭建含第3方导热油的饱和含水燃油温控系统,结合试验温控系统验证仿真模型的可靠性,对不同温度工况下的系统进行仿真分析。优化在控制中定义的系统温度调节时间,并以温差控制的适应度值为决策目标,引进佳点集法初始化种群并在迭代过程中采用变惯性权重的柯西变异(CM)法寻优,将改进NSGA2寻优获得的全局最优控制参数输入模糊控制器中并自整定控制器中参数的变化率,实现对温控模型的动态优化。结果表明:改进NSGA2-FLC多目标优化控制能缩短调节时间,提高控温精度约50%,使温差接近且不超过13℃,满足适航要求。 展开更多
关键词 改进第2代非支配遗传算法 模糊逻辑控制器 饱和含水燃油 多目标优化 第3方导热油
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基于改进NSGA-Ⅱ算法的RV减速器参数多目标优化研究 被引量:1
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作者 杨昊霖 王茹芸 +2 位作者 罗利敏 贡林欢 楼应侯 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第4期651-658,共8页
旋转矢量(RV)减速器是工业机器人核心部件,对于机器人的性能起到关键作用。针对提升RV减速器综合性能的问题,从优化传动压力角的相关参数出发,对其结构参数(摆线轮齿数、短幅系数、针径系数、摆线轮宽度等)的多目标优化设计进行了研究... 旋转矢量(RV)减速器是工业机器人核心部件,对于机器人的性能起到关键作用。针对提升RV减速器综合性能的问题,从优化传动压力角的相关参数出发,对其结构参数(摆线轮齿数、短幅系数、针径系数、摆线轮宽度等)的多目标优化设计进行了研究。首先,研究了摆线轮平均压力角、传动效率和传动机构体积三者的相关参数之间的关系;然后,以此为优化目标,在摆线轮标准齿廓方程的基础上建立了多目标优化数学模型(该模型采用了基于非支配占优排序遗传学算法(NSGA-Ⅱ)改进了交叉算子系数生成的改进NSGA-Ⅱ算法);通过模型求解得到了帕累托最优解集,根据模糊集合理论的相关方法选取了最优解;最后,以某公司220-BX型RV减速器为例,进行了优化设计,建立了3D模型后进行了有限元分析,并加工出实验样机,进行了传动效率对比实验。实验结果表明:摆线轮平均压力角减小了7.19%,体积减小了11.1%,传动效率提高了4.9%。研究结果表明:该模型交互性强,能提高设计效率并节省设计开销,可为实际RV减速器工程优化设计提供参考。 展开更多
关键词 机械传动 旋转矢量(RV)减速器 改进非支配占优排序遗传学算法(NSGA-Ⅱ) 多目标优化 平均传动压力角 传动效率
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基于改进遗传算法的直角机器人分拣控制策略研究
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作者 王丹 孔天继 杨璟荣 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第12期100-106,共7页
针对直角坐标机器人分拣过程中遗传算法易陷入局部最优、迭代次数多等问题,提出一种改进的遗传算法。建立分拣问题数学模型,确定目标函数。考虑到分拣路径的特殊性,对染色体进行分割,同时引入筛选机制,对种群初值优化。将目标函数中定... 针对直角坐标机器人分拣过程中遗传算法易陷入局部最优、迭代次数多等问题,提出一种改进的遗传算法。建立分拣问题数学模型,确定目标函数。考虑到分拣路径的特殊性,对染色体进行分割,同时引入筛选机制,对种群初值优化。将目标函数中定值部分仅用于最终路径计算,进而优化目标函数,提高运算效率。为避免局部最优,将模拟退火算法串行融入遗传算法,修改接受准则。实验结果表明:改进的遗传算法在迭代次数和优化幅度上均优于传统算法,为直角坐标机器人分拣控制提供了有效策略。 展开更多
关键词 改进遗传算法 机器人 分拣策略 染色体分割 模拟退火 路径规划
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